不同磁场构型下Richtmyer-Meshkov不稳定性的数值研究及动态模态分解

论文摘要

基于磁流体动力学,本文通过数值模拟对不同磁场构型下轻质气柱界面Richtmyer-Meshkov不稳定性的演化过程进行了研究.结果显示:磁场对波系演化影响甚微,但能抑制界面不稳定性发展,且横向磁场抑制效果更好.无磁场时,界面形成涡串, SF6射流穿过下游界面;有磁场时,界面光滑无涡串.其中,横向磁场下界面更光滑, SF6射流不再穿过界面.此外,由于Richtmyer-Meshkov不稳定性的作用,磁力线在气柱界面发生扭曲,且上游界面处磁力线扭曲程度更大,产生强洛伦兹力,使涡量分层明显;下游界面处,纵向磁场产生的洛伦兹力较横向磁场更小,涡层之间相互干扰.最后,本文将动态模态分解用于界面不稳定性研究,发现:磁场作用下界面仍存在小涡,且纵向磁场下扰动更多.第一模态的稳定涡结构能反映主要流场信息,第二到第四模态下的小涡频率依次增加,且无磁场、纵向和横向磁场的同一模态下,小涡频率依次减小.因而磁场能抑制小涡频率,且横向磁场抑制效果更好.

论文目录

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 董国丹,郭则庆,秦建华,张焕好,姜孝海,陈志华,沙莎

关键词: 不稳定性,磁流体动力学,动态模态分解,轻质气柱

来源: 物理学报 2019年16期

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 力学

单位: 南京理工大学瞬态物理国家重点实验室,City College of New York, The City University of New York,北京电子工程总体研究所

基金: 国家自然科学基金青年科学基金(批准号:11702005),中央高校基本科研业务费专项资金资助(批准号:30919011260)~~

分类号: O361.3

页码: 268-278

总页数: 11

文件大小: 2030K

下载量: 62

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